CN104453803B - 一种复合煤成气藏多层合采方法及结构 - Google Patents

一种复合煤成气藏多层合采方法及结构 Download PDF

Info

Publication number
CN104453803B
CN104453803B CN201410519594.7A CN201410519594A CN104453803B CN 104453803 B CN104453803 B CN 104453803B CN 201410519594 A CN201410519594 A CN 201410519594A CN 104453803 B CN104453803 B CN 104453803B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
fracturing
coaliferous
perforation
coal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410519594.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104453803A (zh
Inventor
易同生
金军
陈捷
周效志
赵凌云
赵霞
白利娜
罗开艳
高为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUIZHOU PROVINCE CBM SHALE GAS ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
Original Assignee
GUIZHOU PROVINCE CBM SHALE GAS ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUIZHOU PROVINCE CBM SHALE GAS ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER filed Critical GUIZHOU PROVINCE CBM SHALE GAS ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
Priority to CN201410519594.7A priority Critical patent/CN104453803B/zh
Publication of CN104453803A publication Critical patent/CN104453803A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104453803B publication Critical patent/CN104453803B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/14—Obtaining from a multiple-zone well
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/006—Production of coal-bed methane

Abstract

本发明公开了一种复合煤成气藏多层合采方法，自地面施工“二开结构”的直井或定向斜井高角度穿越煤层群，终孔深度距底部煤层距离为40‑50m，二开技术套管固井，根据岩心录井、气测录井、地球物理测井及取样测试的结果选择厚度大、含气量及含气饱和度高、渗透率高且具可改造性的煤层及其顶底板的砂岩含气层进行小层射孔，根据射孔层的垂向间距进行压裂段划分压裂段，再通过填砂方式自下而上进行水力压裂，压裂结束后探砂面并冲砂，对所有压裂段中煤层及砂岩含气层联合排采，本发明采用该复合煤成气藏多层合采方法，可显著增大煤层气井的日产气量及产气能力，提高煤层气资源采收率，节省煤层气开发工程资金投入，获得更好的经济、环境效益。

Description

一种复合煤成气藏多层合采方法及结构
技术领域
本发明涉及一种复合煤成气藏多层合采方法及结构，属于建煤层开发技术领域。
背景技术
我国煤层气资源丰富，预测埋深2000m以浅煤层气地质资源量达36.8×1012m3，与常规天然气资源量相当，煤层气规模性资源化开发能够缓解我国常规油气能源短缺形势，降低煤矿瓦斯事故发生几率，减少煤矿生产中温室气体排放量，产生显著的经济、环境、安全及社会效益。
我国具煤层气资源开发潜力的含煤盆地普遍发育煤层群，导致煤层气资源相对分散的分布于多个煤层及层间砂岩、粉砂岩储层中，形成复合煤成气藏，采用单煤层射孔、压裂方式进行煤层气地面开发，不仅工程资金投入大，而且难以获得较高的单井产量，气体采收率低，煤层气地面开发的经济效益差，为了全面推进我国煤层气地面开发工作，就需要解决煤层群发育区多煤层煤层气合采、煤层气与煤层间砂岩气合采这两大关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种复合煤成气藏多层合采方法及结构有效克服现有煤层群发育条件下煤层气地面开发技术的不足。
本发明的技术方案
一种复合煤成气藏多层合采方法，采用小层射孔、分段压裂、联合排采的系列工艺进行煤成气地面开发；
具体步骤为：自地面施工“二开结构”的直井或定向斜井高角度穿越煤层群，终孔深度距底部煤层距离为40-50m，二开技术套管固井，根据岩心录井、气测录井、地球物理测井及取样测试的结果选择厚度大、含气量及含气饱和度高、渗透率高且具可改造性的煤层及其顶底板的砂岩含气层进行小层射孔，根据射孔层的垂向间距进行压裂段划分压裂段，再通过填砂方式自下而上进行水力压裂，压裂结束后探砂面并冲砂，对所有压裂段中煤层及砂岩含气层联合排采。
前述的复合煤成气藏多层合采方法中，为了兼顾煤层顶底板煤成气开发并保证单一射孔层中具规模化开发潜力的煤成气资源量，射孔层位优选时，应避开厚煤层，防止该层大量吐煤粉而影响正常的排采工作，中厚煤层及其含气顶底板可作为一个射孔层，2-5个薄煤层及其所夹的砂岩含气层可作为一个备选射孔层，单一砂岩含气层不可作为一个射孔层。
前述的复合煤成气藏多层合采方法中，为了保证压裂形成的主裂缝长度大于200mm，单井的压裂段数量控制在3-8个，相邻压裂段间距不小于35m，单的压裂段厚度小于16m。
前述的复合煤成气藏多层合采方法中，为保证分段压裂施工的顺利进行并达到理想的储层改造效果，单个压裂段包含1-4个射孔层，单射孔层厚度为2-8m。
前述的复合煤成气藏多层合采方法中，采用102型射孔枪、127型射孔弹60°相位螺旋射孔，孔密度为10-25弹/m。
前述的复合煤成气藏多层合采方法中，压裂段划分后，采用自下而上进行水力压裂，为保证压裂施工安全，压裂过程中最高压力应低于38MPa，排量为6.0-11.0m3/min。
前述的复合煤成气藏多层合采方法中，采用逐级加砂方式进行裂缝支撑，平均砂比为10-11%。压裂过程中，采用投球方式封堵已形成裂缝的层位，进一步提高施工压力，以得更好的压裂效果；压裂后期采用低排量、高砂比方式进行填砂，以缩短压裂施工周期。
复合煤成气藏多层合采排采全过程包括放溢流、排水降液面、憋压、近井气试采、控压稳产、产量衰减六个阶段（此六阶段都为现有技术），具体排采方案根据各开发层段储层压力、含气量、含气饱和度及等温吸附特征制定，并根据排采过程中水、气产量及套压、流压、液柱变化调整。
一种复合煤成气藏多层合采结构，包括直井或斜井，在直井或斜井内的中厚煤层或2-5个薄煤层处射孔形成射孔层，1-4个射孔层形成压裂段。
前述的复合煤成气藏多层合采结构中，所述射孔层的厚度为2-8m。
前述的复合煤成气藏多层合采结构中，所述相邻压裂段间距不小于35m，单的压裂段厚度小于16m。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用该复合煤成气藏多层合采方法，可显著增大煤层气井的日产气量及产气能力，提高煤层气资源采收率，节省煤层气开发工程资金投入，获得更好的经济、环境效益。
附图说明
附图1为复合煤成气藏多层合采方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图和贵州省六盘水矿区某煤层气井为例对本发明作进一步的详细描述，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的实施例：该煤层气井5为具“二开结构”的丛式井，近垂直穿越龙潭煤系，共钻遇龙潭组薄至中厚煤层30余层，丛式井一开钻头直径Φ311.1mm，一开钻深54.77m；二开钻头直径Φ215.9mm，二开钻深966.34m。
二开采用Φ139.7mm技术套管固井后，根据岩心录井、气测录井、地球物理测井及取样测试的成果优选了9个射孔层，分别为：Ⅰ煤及其顶底板，Ⅱ煤及其顶底板，Ⅲ煤及其顶底板，Ⅳ煤及其顶板，Ⅴ、Ⅵ煤及所夹的砂岩含气层，Ⅶ煤及其顶板，Ⅷ煤及其顶底板，Ⅸ煤及其底板，Ⅹ煤及其顶板；射孔层优选后，采用102型射孔枪、127型射孔弹60°相位螺旋射孔，孔密度为16弹/m，且每个射孔层3厚度2-8m。
以控制单压裂段厚度4小于16m，相邻压裂段间距7不小于35m，为基本原则，根据9个射孔层的垂向间距划分为3个压裂段。其中：Ⅷ煤及其顶底板，Ⅸ煤及其底板，Ⅹ煤及其顶板属第三压裂段；Ⅳ煤及其顶板，Ⅴ、Ⅵ煤及所夹的砂岩含气层，Ⅶ煤及其顶板属第二压裂段；Ⅰ煤及其顶底板，Ⅱ煤及其顶底板，Ⅲ煤及其顶底板属第一压裂段，其中图中标记1和2分别代表煤层和煤层的上下砂岩含气层，各个裂压段的距离不小35米。
遵循第三压裂段、第二压裂段、第一压裂段的顺序进行水力压裂，以低于38MPa的套管压力进行压裂施工，施工排量控制在6.0-11.0m3/min。采用逐级加砂方式进行裂缝支撑，平均砂比控制在10-11%。压裂过程中，采用投球方式封堵已形成裂缝的层位；压裂后期采用低排量、高砂比方式进行填砂。
压裂结束后，探砂面并冲砂6至人工井底，下入油管及排采管串，地面安装抽油机及气水管线后进行多层合采，复合煤成气藏多层合采方案结合各开发层段储层压力、含气量、含气饱和度及等温吸附特征制定，并根据实际排采过程中水、气产量及套压、流压、液柱变化进行调整，排采过程包括放溢流、排水降液面、憋压、近井气试采、控压稳产、产量衰减六个阶段。

Claims (6)

1.一种复合煤成气藏多层合采方法，其特征在于:采用小层射孔、分段压裂、联合排采的系列工艺进行煤成气地面开发；
具体步骤为：自地面施工直井或定向斜井高角度穿越煤层群，套管固井后优选厚度大、含气量及含气饱和度高、渗透率高且具可改造性的煤层及其顶底板的砂岩含气层进行小层射孔，根据射孔层的垂向间距进行压裂段划分，再通过填砂方式自下而上进行水力压裂，压裂结束后探砂面并冲砂，对所有压裂段中煤层及砂岩含气层联合排采；
射孔层位优选时，应避开厚煤层，防止该层大量吐煤粉而影响正常的排采工作，中厚煤层及其含气顶底板可作为一个射孔层，2-5个薄煤层及其所夹的砂岩含气层可作为一个备选射孔层，单一砂岩含气层不可作为一个射孔层。
2.根据权利要求1所述的复合煤成气藏多层合采方法，其特征在于：单井的压裂段数量控制在3-8个，相邻压裂段间距不小于35m，单个压裂段厚度小于16m。
3.根据权利要求1所述的复合煤成气藏多层合采方法，其特征在于：单个压裂段包含1-4个射孔层，单射孔层厚度为2-8m。
4.根据权利要求1所述的复合煤成气藏多层合采方法，其特征在于：采用102型射孔枪、127型射孔弹60°相位螺旋射孔，孔密度为10-25弹/m。
5.根据权利要求1所述的复合煤成气藏多层合采方法，其特征在于：压裂段划分后，采用自下而上进行水力压裂，压裂过程中最高压力应不高于38MPa，排量为6.0-11.0m3/min。
6.根据权利要求1所述的复合煤成气藏多层合采方法，其特征在于：采用逐级加砂方式进行裂缝支撑，平均砂比为10-11％，压裂过程中，采用投球方式封堵已形成裂缝的层位，压裂后期采用低排量、高砂比方式进行填砂。
CN201410519594.7A 2014-09-30 2014-09-30 一种复合煤成气藏多层合采方法及结构 Expired - Fee Related CN104453803B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410519594.7A CN104453803B (zh) 2014-09-30 2014-09-30 一种复合煤成气藏多层合采方法及结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410519594.7A CN104453803B (zh) 2014-09-30 2014-09-30 一种复合煤成气藏多层合采方法及结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104453803A CN104453803A (zh) 2015-03-25
CN104453803B true CN104453803B (zh) 2017-10-10

Family

ID=52900478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410519594.7A Expired - Fee Related CN104453803B (zh) 2014-09-30 2014-09-30 一种复合煤成气藏多层合采方法及结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104453803B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105649597A (zh) * 2016-03-18 2016-06-08 河南理工大学 一种煤层气垂直井特厚煤层桥塞联作分段压裂增产方法
CN106917600A (zh) * 2017-05-02 2017-07-04 贵州煤层气能源开发有限公司 一种旋转式多球投球器
CN107605451B (zh) * 2017-09-15 2018-06-22 中国地质大学（武汉） 一种基于组合型射孔的阶梯排量压裂泵注方法
CN108197421B (zh) * 2017-12-27 2021-09-21 中海石油(中国)有限公司 一种致密气和煤层气联合开发有利区量化评价方法
CN110242254B (zh) * 2018-08-24 2021-08-20 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种煤层气开采方法
CN111472722B (zh) * 2020-03-12 2022-02-01 中国石油天然气股份有限公司 煤层气合采井分层产气能力预测方法以及装置
CN111271040A (zh) * 2020-03-30 2020-06-12 重庆地质矿产研究院 一种适用于多、薄煤层的水力压裂方法
CN114320237B (zh) * 2021-12-20 2023-08-15 中煤地质集团有限公司 一种新型复合煤成气藏煤层气多层合采方法
CN115030700B (zh) * 2022-04-26 2023-04-18 安徽理工大学 一种利用煤层气致裂油气储层的油气抽采系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679630A (en) * 1985-12-23 1987-07-14 Canadian Hunter Exploration Ltd. Method of completing production wells for the recovery of gas from coal seams
CN102852509A (zh) * 2012-09-04 2013-01-02 中国石油天然气股份有限公司 高阶煤煤层气储层压裂的方法
CN103174453A (zh) * 2013-03-28 2013-06-26 重庆大学 一种煤矿井下多煤层分层水力压裂方法
CN204238921U (zh) * 2014-09-30 2015-04-01 贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心 一种复合煤成气藏多层合采结构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2436576B (en) * 2006-03-28 2008-06-18 Schlumberger Holdings Method of facturing a coalbed gas reservoir

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679630A (en) * 1985-12-23 1987-07-14 Canadian Hunter Exploration Ltd. Method of completing production wells for the recovery of gas from coal seams
CN102852509A (zh) * 2012-09-04 2013-01-02 中国石油天然气股份有限公司 高阶煤煤层气储层压裂的方法
CN103174453A (zh) * 2013-03-28 2013-06-26 重庆大学 一种煤矿井下多煤层分层水力压裂方法
CN204238921U (zh) * 2014-09-30 2015-04-01 贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心 一种复合煤成气藏多层合采结构

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
大兴矿煤层气水力压裂工艺及储层改造分析;卢昊阳等;《矿业工程研究》;20131231;第28卷(第4期);第57-61页 *
潘庄煤层气井分压合采技术及其应用分析;张双斌等;《煤炭工程》;20140531;第46卷(第5期);第51-53页 *
煤层气和相邻煤成气合采探索与研究;张建民等;《2008年煤层气学术研讨会论文集》;20081231;第353-359页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104453803A (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104453803B (zh) 一种复合煤成气藏多层合采方法及结构
CN102587980B (zh) 多夹层盐穴储气库及其建造方法
CN101338999B (zh) 低渗透砂岩型铀矿床爆破增渗的方法
CN103362540B (zh) 高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采方法
CN206860155U (zh) 一种煤系气u型井钻进及压裂结构
CN104633996B (zh) 一种水源热泵回灌技术方法
CN104790918B (zh) 复杂地形条件下丛式井与水平井联合地面开采煤层气方法
CN103437764A (zh) 一种定向钻井采煤的新工艺
CN104895531A (zh) 单一厚煤层地面采动井抽采工艺
CN204238921U (zh) 一种复合煤成气藏多层合采结构
Chen et al. Current status and key factors for coalbed methane development with multibranched horizontal wells in the southern Qinshui basin of China
CN107620581B (zh) 一井两用煤矿井筒检查孔的施工方法
CN114135265B (zh) 一种海上油田低渗储层低成本高效改造工艺方法
CN102434192A (zh) 增加煤层致裂效果的装置及增加煤层致裂效果的方法
RU2612060C9 (ru) Способ разработки карбонатных сланцевых нефтяных отложений
CN103061732A (zh) 煤层顶板中2-3米厚坚硬中砂岩层的水力致裂方法
RU2528757C1 (ru) Способ разработки низкопроницаемой нефтяной залежи горизонтальными скважинами на естественном режиме
Huang et al. Controlling factors towards co-production performance of coalbed methane and tight sandstone gas reservoirs
RU2579039C1 (ru) Способ разработки низкопроницаемых нефтегазовых пластов
CN103362541A (zh) 高瓦斯低透气性煤层区域性增加煤层透气性的方法
CN108343400B (zh) 一种利用定向钻孔顺层抽采煤层群瓦斯的方法
RU2388911C2 (ru) Комплексный способ разработки пластов опасных по газу и пыли, склонных к горным ударам и внезапным выбросам
Cheon et al. Theoretical background and design of hydraulic fracturing in oil and gas production
RU2627336C1 (ru) Способ разработки слабопроницаемых коллекторов периодичной закачкой углекислого газа
Zhang et al. Exploration and Practice of Integrated Re-fracturing Technology for Horizontal Wells in Ultra-low Permeability Reservoirs in Huaqing Oilfield

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yi Tongsheng

Inventor after: Jin Jun

Inventor after: Chen Jie

Inventor after: Zhou Xiaozhi

Inventor after: Zhao Lingyun

Inventor after: Zhao Xia

Inventor after: Bai Lina

Inventor after: Luo Kaiyan

Inventor after: Gao Wei

Inventor before: Yi Tongsheng

Inventor before: Gao Wei

Inventor before: Zeng Jiayao

Inventor before: Jin Jun

Inventor before: Ye Jiang

Inventor before: Zhao Xia

Inventor before: Zhou Xiaozhi

Inventor before: Zhao Lingyun

Inventor before: Bai Lina

Inventor before: Luo Kaiyan

Inventor before: Chen Jie

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171010

Termination date: 20180930